生物3D打印精准构建仿骨骼径向结构材料方面取得进展

近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所阮长顺、潘浩波和哈尔滨工业大学交叉协作,提出一种可用于挤出式3D打印的仿天然骨组织“松质骨-皮质骨”径向连续孔隙调控的骨组织工程支架构筑策略,将分形学理论结合骨组织工程支架生物制造中,克服了传统挤出式3D打印技术难以实现径向梯度孔隙结构的困难。 临界骨缺损修复作为骨科面临的主要问题之一,严重影响人们的健康和生活质量。人体天然骨组织由高孔隙率的松质骨和低孔隙率的密质骨组成,具有紧密的径向梯度结构。实现骨植入修复材料具有天然骨组织径向梯度结构一直是骨组织工程研究领域的难点。挤出式3D打印,因操作简单、可用材料范围广、易于细胞打印等优点得到广泛应用。 该研究受分形理论的启发,基于科赫雪花的迭代规则设计、定义了分形支架的分形曲线的单元线条,将分形单元线条进行圆周阵列得到分形层,并设计圆环层使其在挤出式3D打印堆积成型的过程中与分形层相互支撑。为参数化构建径向梯度骨组织工程支架,该研究还搭建......阅读全文

如何生物3D打印管腔(血管)结构?(一)

随着组织工程领域的不断发展,不断有新的技术涌现出来,用于解决目前器官构建中出现的痛点与难点。同轴生物3D打印技术的出现让我们对血管化、精细化的组织器官打印提供了更多的可能性。本文带您深入浅出的看懂这种技术和未来的发展空间。我们是不是可以设计一种类似俄罗斯套娃的层层嵌套结构,并将材料充满每层之间。当我

ACS-Central-Science:DNA逻辑电路构建方面取得进展

  基于DNA碱基之间的互补配对原则可以设计组装多种复杂的二级结构,进而开发出具有特定功能的DNA分子器件,包括分子开关、纳米机器、分子框架、逻辑电路等。这些分子器件不仅在生命科学研究领域内发挥着重要作用,并在能源、信息、生物计算等研究领域均有重要意义。DNA逻辑门是将DNA等生物分子或其他外界信息

3D打印助颈椎手术精准“开门”

  四川大学华西医院骨科刘浩教授团队采用3D打印技术,日前成功为一名多节段颈椎间盘突出伴椎管狭窄的患者实施颈椎椎板单开门椎管扩大成形术。据查,这是国内外脊柱外科领域首次应用3D打印技术,完成颈椎单开门椎管扩大成形手术。目前,患者已经康复出院。  刘浩介绍,对于各种原因导致的颈椎椎管狭窄症,颈后路椎板

宁波材料所在高性能骨水泥材料方面取得进展

  随着社会发展,关节疾病以及骨损伤事件大幅攀升,临床上对于骨科内植入材料的需求日益增长。骨水泥被用作固定骨科内植入物,并且可以显影、跟踪病人术后康复进程,是临床上不可或缺的一种重要骨科材料。目前广泛使用的骨水泥材料是基于丙烯酸酯高分子树脂和无机显影剂(硫酸钡,二氧化锆等)的复合材料。由于微米级无机

金属所钛合金3D打印技术研究取得进展

  中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室工程合金研究部与国内医疗机构合作,在钛合金3D打印技术应用于医疗领域取得阶段性成果。其团队利用瑞典Arcam A1型电子束金属熔融快速成型设备制备出具有多孔涂层的钛合金骨盆假体、锁骨假体及肩胛骨假体,所有假体在医疗临床试验中均获得良好效果,这种技

3D打印生物电池:助力精准医疗与可持续能源

生物电池也被称为微生物燃料电池,是一种利用电活性微生物的代谢活动来发电的新型生物能源装置,这种“活体电池”具备超强的环境适应性和良好的生物相容性,在生理监测、植入式医疗设备供电、解决可持续能源供应等方面发挥了重要作用。通过微型化和便携化改造,微生物电池有望为智能手表、心脏起搏器等毫瓦级低功耗设备提供

石墨炔能源存储材料方面取得系列进展

  碳素材料与人类生活密切相关,而石墨炔类材料是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一类全新的碳素材料。在结构上讲,它是目前唯一一类通过化学法合成的,同时含有sp和sp2(分别表示两种不同的原子轨道杂化方式)两种杂化形式碳,并具有中国知识产权的二维平面全碳材料。从性能上看,石墨炔类材料具有大的共轭体系、

理化所在热电材料性能优化方面取得进展

热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化,具有安静、可靠、易维护和体积小等优点,在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率,能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。熵工

人工甲醇生物转化方面取得进展

  我国甲醇生产技术成熟,产能巨大,化学转化可将甲醇一步转化为短链烯烃等化学品和燃料,但是产品种类有限,特别难合成长链或结构复杂的化学品。生物转化具有条件温和、过程绿色环保和产品种类丰富等优点,通过代谢工程改造工业平台微生物,实现生物转化甲醇合成化学品,是国内外的研究热点。但是,目前经过改造的工业平

金属所天然生物与仿生结构材料研究取得系列进展

  近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室材料疲劳与断裂研究部“葛庭燧奖研金”获得者刘增乾带领的研究小组在天然生物材料的组织结构与力学行为研究方面取得了系列新进展,在沈阳材料科学国家(联合)实验室开辟了天然生物与仿生结构材料研究的新方向。该研究旨在探索各种天然与人造材料体系变形、断

-3D打印新进展

Wobble Works推出的3Doodler画笔,可以用热熔胶画出实物来。 Wobble Works推出的3Doodler画笔,可以用热熔胶画出实物来。 NASA和Made in Space联合开发的,这款3D打印机可以适应外太空环境。 Makerbot公司推出的3D扫描仪,可以借由扫描技术

宁波材料所在生物基环氧树脂研究方面取得新进展

  生物基高分子材料以可再生资源为主要原料,在减少塑料行业对石油化工产品消耗的同时,也减少了石油基原料生产过程中对环境的污染,是当前高分子材料的一个重要发展方向,也是实现“节能减排”、发展“低碳经济”的重要手段之一,具有重要的实际价值和广阔的发展空间。目前,有关生物基塑料的研究主要局限于淀粉塑料、纤

深圳先进院在软性生物材料的测量和分析方面取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控与生物力学研究室在异质软材料的纳米力学研究领域取得新进展,该研究为非均软物质,特别是对具特异性的生物材料的纳米力学的测量提供了高效的新方式。相关成果以Atomic force microscopy methodology and AFMech Su

宁波材料所在生物基环氧树脂研究方面取得新进展

  生物基高分子材料以可再生资源为主要原料,在减少塑料行业对石油化工产品消耗的同时,也减少了石油基原料生产过程中对环境的污染,是当前高分子材料的一个重要发展方向,也是实现“节能减排”、发展“低碳经济”的重要手段之一,具有重要的实际价值和广阔的发展空间。目前,有关生物基塑料的研究主要局限于淀粉塑料、纤

生物质基土壤重金属污染修复材料研究方面取得进展

  中科院生态环境研究中心刘振刚研究组在生物质基土壤重金属污染修复材料研究方面取得进展。相关研究成果发表在综合性学术期刊Science of the Total Environment(2019;685:1201-1208)和Bioresource Technology (2019;288:1215

深圳先进院在海洋生物材料基础研究方面取得进展

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院人体组织与器官退行性研究中心在海洋生物材料及仿生研究方面取得新进展,为仿生高性能复合材料研发提供新的设计与制备思路,该研究成果以Lessons from the ocean: whale baleen fracture resistance(《源自海洋的设计理念

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

兰州化物所3D打印含油自润滑材料研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509428.shtm聚合物基含油自润滑复合材料凭借其轻质、耐腐蚀、低噪音且长期免维护的特性,在航空航天、汽车工业等前沿领域具有广泛应用前景。传统方法制备含油自润滑复合材料大多采用先制备多孔材料后填充润滑剂

兰州化物所3D打印高性能墨水材料研究获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表界面研究团队在3D打印高性能墨水材料方面取得进展。他们发展了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂,其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构零部件和机构的直接3D快速成型制造成为可能。  3D打印技术(亦称增材制造),是一种快速制造具有特殊复

多材料3D打印结构粘接问题解决

  记者16日从西安交通大学获悉,该校机械结构强度与振动国家重点实验室、航天航空学院软机器实验室研究人员与美国工程院院士、哈佛大学锁志刚教授合作提出一种软结构3D打印的强韧粘接技术,实现了具有超强界面粘接的水凝胶/弹性体亲疏水异质结构的打印。   亲疏水复合结构在自然界中广泛存在,如植物表层、细胞膜

旋转多材料3D打印技术制出柔性螺旋结构

据新一期《先进材料》杂志报道,美国哈佛大学工程师开发出一种旋转多材料3D打印新技术,打印出柔性螺旋结构,可用作机器人的肌肉或其他组件,使机器人在充气时能以可预测的方式弯曲和变形。该技术为制造复杂的机器人组件提供了有效工具。由柔韧且生物兼容材料制成的柔性机器人在医疗、工业制造等行业需求迫切,但精确设计

微纳3D打印,更精准更宏观

飞秒激光直写无机纳米结构的光场分布示意图。(郑美玲提供)   飞秒激光被用于眼科手术治疗近视,已经为人熟知。 但它能做得远不止于此。飞秒激光直写作为一种有效的三维微纳精细加工技术,可以在多种透明光学材料中实现微小型

微纳3D打印,更精准更宏观

飞秒激光直写无机纳米结构的光场分布示意图。(郑美玲提供)   飞秒激光被用于眼科手术治疗近视,已经为人熟知。 但它能做得远不止于此。飞秒激光直写作为一种有效的三维微纳精细加工技术,可以在多种透明光学材料中实现微小型

宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展

  氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空

理化所在零面压缩材料的结构设计和新材料探索方面取得进展

零压缩是一种罕见的力学现象,它能够在静水压力环境下展现出一个或多个轴向尺寸的稳定性。与一维零压缩材料相比,二维零压缩(即零面压缩)材料不仅拥有更高维度的机械稳定性,同时能够在依赖于通量面积的信号传输中得到应用。零面压缩材料的微观结构模型非常复杂,通过压力下晶格中结构基元的耦合扭转直接投影到一个平面上

福建物构所3D打印仿生结构研究获进展

  具有复合特征的仿生结构因独特的机械性能,为各种工程应用开发设计优异性能的结构提供了设计思路。然而,在仿生制造和设计这些复杂精细结构时,在模具成型和复杂结构验证等方面常常受到加工条件限制。3D打印可快速制造各种复杂结构,为仿生结构的设计、制造和验证提供了新方法。  中国科学院福建物质结构研究所研究

科学家在microRNA精准检测方面取得新进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心李乐乐课题组在microRNA精准检测方面取得新进展。相关研究成果“A NIR Light Gated DNA Nanodevice for Spatiotemporally Controlled Imaging of MicroRNA in Cells and

Science:具有生物组织性质的3D打印材料

  一项新的研究显示,一种三维材料可能在未来模仿组织中细胞的行为。   由英国牛津大学的研究人员Gabriel Villar及其同事研发的组织样材料具有软橡胶的密实度,并且其质地与大脑和脂肪组织相似。   研究人员的目标是最终构建可用于例如药物控释等医学应用的材料。   从长远来看,他们希望将

兰州化物所在界面材料研究方面取得系列进展

  浸润性是材料的重要属性之一,根据材料表面对水的极端润湿性的不同,大体可以分为超亲水和超疏水材料。自然界中很多生物体表皮都具有极端的润湿性。例如,“出淤泥而不染”的荷叶表面具有优异的疏水性能,从而可以实现自我清洁;鱼的皮肤具有极强的亲水性,因而可以在水下对油具有很强的排斥作用,从而能够保证鱼不被海